用于對自主式服務機器人的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于借助于至少一個采集單元(12a；12b；12c)和生成單元(14a；14b；14c)對自主式服務機器人(10a；10b；10c)、特別是自主式草坪修剪機的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法，在第一方法步驟(16a；16a’；16b；16b’；16c；16c’)中在所述自主式服務機器人(10a；10b；10c)的工作運行之前通過所述至少一個采集單元(12a；12b；12c)采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件并且在第二方法步驟(18a；18b；18c)中通過所述生成單元(14a；14b；14c)基于所述至少一個可視媒體文件生成所述至少一個工作區(qū)域的地圖。
【專利說明】用于對自主式服務機器人的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法

【背景技術】
[0001]已經(jīng)建議了用于對自主式服務機器人的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明建議一種用于借助于至少一個采集單元和生成單元對自主式服務機器人、特別是自主式草坪修剪機的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法，其中，在第一方法步驟中在所述自主式服務機器人的工作運行之前通過所述至少一個采集單元采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件并且在第二方法步驟中通過所述生成單元基于所述至少一個可視媒體文件生成所述至少一個工作區(qū)域的地圖。“工作區(qū)域檢測”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種過程，在所述過程中，工作區(qū)域、特別是自主式服務機器人的工作區(qū)域至少部分地被識別。優(yōu)選地，“工作區(qū)域檢測”應該特別是理解成這樣一種過程，所述過程中，工作區(qū)域特別是虛擬地被檢測。特別優(yōu)選地，“工作區(qū)域檢測”應該特別是理解成這樣一種過程，所述過程中，工作區(qū)域被至少二維地檢測并且特別是確定所述工作區(qū)域的界限。此外，“工作區(qū)域”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種區(qū)域，所述區(qū)域定義可由所述自主式服務機器人加工的表面。此外，“自主式服務機器人”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種儀器，所述儀器至少部分自動地完成工作，例如特別是自動地開始、自動地結束和/或自動地選擇至少一個參數(shù)例如特別是軌道參數(shù)和/或折返點等等。優(yōu)選地，“自主式服務機器人”應該理解成這樣一種儀器，所述儀器至少部分地設置用于通常給操作者和/或人們提供至少一種服務。優(yōu)選地，“自主式服務機器人”應該特別是理解成這樣一種儀器，所述儀器至少為了完成一項工作而自動運動，或者特別是自主地在預先確定的工作區(qū)域中前進。特別優(yōu)選地，所述儀器設置用于，加工例如打掃、抽吸、清潔工作區(qū)域和特別是所述表面和/或修剪所述表面上的草坪。在此，可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他自主式服務機器人,例如特別是自主式掃地機、自主式吸塵器、自主式游泳池清潔機、自主式擦地機器人和/或特別優(yōu)選自主式草坪修剪機。但是原則上也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他自主式服務機器人?！安杉瘑卧痹谠撋舷挛闹袘撎貏e是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于可視的檢測。優(yōu)選地，“采集單元”應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元具有至少一個傳感器、例如特別是至少一個圖像傳感器，所述傳感器設置用于采集至少一個可視信息。特別優(yōu)選地，“采集單元”應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于采集單個的圖像和/或連續(xù)圖像和/或影片。此外，“生成單元”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于生成地圖。優(yōu)選地，“生成單元”應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于基于至少一個可視媒體文件生成地圖。優(yōu)選地，所述生成單元具有至少一個運算單元。特別優(yōu)選地，所述生成單元與所述自主式服務機器人分開地構造。替代地或者附加地，所述生成單元也能夠形成所述自主式服務機器人的一部分。在此，“運算單元”應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元具有信息輸入端、信息處理端和/或信息輸出端。有利地，所述運算單元具有至少一個處理器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置、其他電構件、運行程序、調(diào)節(jié)例程、控制例程和/或計算例程。優(yōu)選地，所述運算單元的所述構件設置在一個公共的電路板上和/或有利地設置在一個公共的殼體中?！白灾魇椒諜C器人的工作運行”在該上下文中應該特別是理解成所述自主式服務機器人的這樣一種運行狀態(tài)，在所述運行狀態(tài)中所述自主式服務機器人完成有效的工作。優(yōu)選地，“所述自主式服務機器人的工作運行”應該理解成這樣一種運行狀態(tài)，在所述運行狀態(tài)中所述自主式服務機器人設置用于完成核心工作。在此，“核心工作”應該特別是理解成這樣一種工作，所述工作特別是存在于可由所述自主式服務機器人完成的服務中。“可視媒體文件”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種文件，所述文件至少包括可視信息，所述信息特別是以數(shù)字形式存在。優(yōu)選地，“可視媒體文件”應該特別是理解成這樣一種文件，所述文件特別是至少包括圖像信息和/或視頻信息。特別優(yōu)選地，“可視媒體文件”應該特別是理解成圖像文件和/或視頻文件。但是原則上也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他可視媒體文件。此外，“地圖”在該上下文中應該特別是理解成區(qū)域和/或周圍環(huán)境的優(yōu)選數(shù)字的表達。優(yōu)選地，“地圖”應該特別是理解成地形地圖，所述地形地圖特別是包括高度、尺寸、地面特性和/或可能的障礙?！霸O置”在該上下文中應該特別是理解成特別的編程、設計和/或配備。對于“將某一對象設置用于確定的功能”應該特別是理解成，所述對象在至少一個應用狀態(tài)和/或運行狀態(tài)中滿足和/或實現(xiàn)所述確定的功能。
[0003]通過根據(jù)本發(fā)明的方法能夠有利地簡單地進行工作區(qū)域檢測。特別是能夠由此在所述自主式服務機器人的工作運行之前已經(jīng)進行工作區(qū)域檢測。此外，工作區(qū)域檢測能夠基于可視媒體文件進行，由此，特別是能夠避免敷設或者設立物理邊界。由此，特別是又可以將工作耗費保持很小。此外，由此又可以在不改變工作區(qū)域的情況下進行工作區(qū)域檢測。
[0004]此外建議，在所述第一方法步驟中在所述自主式服務機器人的首次啟動之前通過所述采集單元采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件?！笆状螁印痹谠撋舷挛闹袘撎貏e是理解成在購置之后和/或在復位之后和/或在工作區(qū)域改變之后所述自主式服務機器人的第一次開工。由此，能夠進行特別有利的工作區(qū)域檢測。此外，由此能夠在首次啟動之前已經(jīng)進行工作區(qū)域檢測。
[0005]此外建議，在所述第一方法步驟中在所述自主式服務機器人的工作運行之前通過所述至少一個不依賴于所述自主式服務機器人的采集單元采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件。“不依賴”在該上下文中應該特別是這樣理解，所述采集單元與所述自主式服務機器人分開地構造。優(yōu)選地，“不依賴”應該這樣理解，所述采集單元不依賴于所述自主式服務機器人地工作或者運行。特別優(yōu)選地，“不依賴”應該特別是這樣理解，所述采集單元由獨立自主的儀器構成。由此所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件能夠不依賴于所述自主式服務機器人地被采集。特別是所述可視媒體文件能夠在首次啟動之前已經(jīng)被采集。
[0006]此外建議，所述方法具有另一方法步驟，在所述另一方法步驟中，通過所述生成單元在所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖中確定所述至少一個工作區(qū)域的邊界?！斑吔纭痹谠撋舷挛闹袘撎貏e是理解成至少一條物質(zhì)的和/或非物質(zhì)的線，所述線限定工作區(qū)域。優(yōu)選地，“邊界”應該特別是理解成至少一條線，所述至少一條線完全地限定工作區(qū)域。特別優(yōu)選地，所述邊界由一個或多個分別閉合的線組成。由此，能夠有利地自動地確定所述至少一個工作區(qū)域的邊界。優(yōu)選地，由此特別是能夠將已經(jīng)提供的特別是邏輯界限確定為邊界。特別是，障礙、地區(qū)中的陡斜坡和/或本領域專業(yè)人員認為有意義的事實能夠被所述生成單元檢測并且已經(jīng)被識別為邏輯邊界并且緊接著被確定。
[0007]此外建議，所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述邊界被所述生成單元釋放用于加工。優(yōu)選地，所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述邊界被所述生成單元釋放以便通過操作者加工。特別優(yōu)選地，所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述邊界被所述生成單元輸出給操作者用于加工。特別優(yōu)選地，實現(xiàn)了操作者通過所述生成單元直接在所述生成單元上和/或在與所述生成單元連接的單元上加工所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述邊界。由此特別是能夠由操作者手動地修改或者調(diào)節(jié)在所述地圖中的錯誤和/或邊界中的特別之處。
[0008]此外建議，所述方法具有另一方法步驟，在所述另一方法步驟中，所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個媒體文件和/或所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述至少一個工作區(qū)域的所述邊界通過所述自主式服務機器人的接口被傳遞給所述自主式服務機器人。優(yōu)選地，在所述另一方法步驟中，所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個媒體文件和/或所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖和/或所述至少一個工作區(qū)域的所述邊界在所述自主式服務機器人的首次啟動時和/或在所述工作區(qū)域改變之后通過所述自主式服務機器人的接口被傳遞到所述自主式服務機器人上?！敖涌?”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于交換數(shù)據(jù)。特別是，所述接口具有至少一個信息入口和至少一個信息出口。優(yōu)選地，所述接口具有至少二個信息入口和至少二個信息出口，其中，分別將至少一個信息入口和至少一個信息出口設置用于與物理系統(tǒng)連接。特別優(yōu)選地，“接口”應該理解成在至少兩個物理系統(tǒng)之間、例如特別是所述自主式服務機器人和至少一個外界的儀器之間的接口。也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的不同的接口。但是“接口”應該特別是理解成無線接口例如藍牙、WLAN(無線局域網(wǎng))、UMTS(常用移動通信系統(tǒng))或者NFC(近距無線通訊技術)、有線接口例如USB端口，和/或借助于儲存介質(zhì)例如存儲卡、存儲棒或者CD的驅動器接口。由此，特別是能夠實現(xiàn)至少一個媒體文件的和/或所述地圖的和/或所述邊界的有利的傳遞。
[0009]此外建議，所述方法具有另一方法步驟，在所述另一方法步驟中所述自主式服務機器人根據(jù)所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖在工作區(qū)域中定位。優(yōu)選地，所述自主式服務機器人具有至少一個傳感器單元，通過所述至少一個傳感器單元在所述工作區(qū)域中進行定位?！皞鞲衅鲉卧痹谠撋舷挛闹袘撎貏e是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于采集至少一個特征參數(shù)和/或物理特性，其中，所述采集能夠主動地例如特別是通過所述電測量信號的產(chǎn)生和發(fā)射進行，和/或被動地例如特別是通過檢測傳感器構件的特性改變進行。也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的不同的傳感器單元，例如光學傳感器、GPS接收器和/或聲學的傳感器、例如特別是超聲波傳感器。由此，所述自主式服務機器人能夠有利地根據(jù)所述地圖導航。此外，由此能夠實現(xiàn)所述自主式服務機器人在所述工作區(qū)域內(nèi)部任意的中斷。此外，由此特別是能夠不依賴于所述自主式服務機器人的基站的位置進行運行。
[0010]此外建議，所述方法具有另一方法步驟，在所述方法步驟中在發(fā)現(xiàn)所述至少一個工作區(qū)域改變時通過所述自主式服務機器人自動地調(diào)整所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖。由此，所述地圖能夠有利地連續(xù)地適應所述工作區(qū)域。此外能夠實現(xiàn)的是，特別是自動地檢測和考慮例如通過操作者產(chǎn)生的改變。由此，特別是能夠避免不斷地完全重新測繪工作區(qū)域。
[0011]此外建議，所述方法具有另一方法步驟，在所述方法步驟中在發(fā)現(xiàn)所述至少一個工作區(qū)域改變時通過所述自主式服務機器人自動地向操作者發(fā)送信號用于重新建立所述至少一個工作區(qū)域的地圖。由此，能夠特別有利地簡單并且成本低廉地考慮所述工作區(qū)域的改變。此外由此特別是能夠實現(xiàn)的是，地圖不斷地被保持更新并且適應所述工作區(qū)域的改變。
[0012]此外建議一種自主式服務機器人、特別是自主式草坪修剪機,用于執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0013]建議，所述自主式服務機器人具有至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元，所述至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元具有至少一個存儲器單元和至少一個接口，所述至少一個接口設置用于，將至少一個工作區(qū)域的至少一個在外部產(chǎn)生的地圖傳遞到所述存儲器單元上?！翱刂坪?或調(diào)節(jié)單元”應該特別是理解成具有至少一個控制電子設備的單元?！翱刂齐娮釉O備”應該特別是理解成具有處理器單元和存儲器單元以及具有儲存在所述存儲器單元中的運行程序的單元。此外，“存儲器單元”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種單元，所述單元設置用于有利地不依賴于供電地儲存至少一個信息。由此，能夠有利地將所述工作區(qū)域的所述在外部產(chǎn)生的地圖存儲在所述自主式服務機器人上并且根據(jù)需要調(diào)出。
[0014]此外建議，所述至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元具有至少一個控制系統(tǒng)，所述至少一個控制系統(tǒng)設置用于加工所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個地圖?！翱刂葡到y(tǒng)”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)形成運行系統(tǒng)和/或軟件的至少一部分。優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)設置用于在至少一個處理器上實施。特別優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)具有至少一個調(diào)節(jié)例程、控制例程和/或計算例程。由此，能夠有利地直接在所述自主式服務機器人上進行所述至少一個地圖的處理。
[0015]此外建議，所述自主式服務機器人具有至少一個傳感器單元，所述至少一個傳感器單元設置用于探測意外的障礙?！耙馔獾恼系K”在該上下文中應該特別是理解成這樣一種障礙，所述障礙沒有被儲存在所述至少一個地圖上和/或所述障礙不能被所述自主式工作儀器預見。由此，能夠有利地避免技術上危險的相撞，特別是已經(jīng)避免一般的相撞。此外，由此能夠在沒有被測繪的工作區(qū)域中檢測障礙。
[0016]此外建議，所述傳感器單元設置用于在探測到意外的障礙時輸出信號到所述控制和/或調(diào)節(jié)單元上，所述控制和/或調(diào)節(jié)單元設置用于將所述意外的障礙的所述位置儲存在所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個地圖上。由此，能夠持久地儲存并且因此也考慮新的、意外的障礙。特別是由此能夠避免重新建立地圖。此外，由此能夠實現(xiàn)的是，地圖動態(tài)地適應周圍環(huán)境的改變。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的自主式服務機器人在此應該不限于上述的應用和實施形式。特別是所述根據(jù)本發(fā)明的方法以及所述根據(jù)本發(fā)明的自主式服務機器人為了實現(xiàn)這里所述的作用方式具有與單個元件、部件和單元這里所提及的數(shù)目不同的數(shù)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]其他的優(yōu)點從下面的【專利附圖】

【附圖說明】中得出。在所述附圖中示出了本發(fā)明的三個實施例。附圖、說明書和其他描述包含很多特征的組合。本領域的專業(yè)人員也可以符合目的要求地單獨考慮這些特征并且綜合成有意義的其他組合。
[0019]附圖中:
[0020]圖1:借助于采集單元、生成單元和自主式服務機器人的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程不意圖；
[0021]圖2:用于執(zhí)行所述根據(jù)本發(fā)明的方法的自主式服務機器人的示意圖；
[0022]圖3:借助于采集和生成儀器和自主式服務機器人的替代的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程示意圖；
[0023]圖4:借助于采集單元和自主式服務機器人的另一替代的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程不意圖；
[0024]圖5:用于執(zhí)行所述另外替代的根據(jù)本發(fā)明的方法的自主式服務機器人的示意圖。

【具體實施方式】
[0025]圖1示出了借助于采集單元12a、借助于生成單元14a和借助于自主式服務機器人10a的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程示意圖。
[0026]所述自主式服務機器人10a由自主式草坪修剪機形成。所述自主式服務機器人10a設置用于修剪一工作區(qū)域。所述工作區(qū)域由草場或者花園草坪形成。但是原則上也可以考慮，所述自主式服務機器人10a由吸塵器或者本領域專業(yè)人員認為有意義的其他服務機器人構成并且所述工作區(qū)域相應地例如由房間構成。此外，所述自主式服務機器人10a也能夠被編程用于多個工作區(qū)域。所述不同的工作區(qū)域在此可以被單獨地儲存并且視所述自主式服務機器人10a當前位置而定被單獨地調(diào)出。所述自主式服務機器人10a具有控制和調(diào)節(jié)單元32a。所述控制和調(diào)節(jié)單元32a具有存儲器單元34a和接口 24a。此外，所述控制和調(diào)節(jié)單元32a設置在所述自主式服務機器人10a的殼體40a中。所述控制和調(diào)節(jié)單元32a的接口 24a設置用于將工作區(qū)域的在外部產(chǎn)生的地圖傳遞到所述存儲器單元34a上。所述接口 24a由無線接口形成。所述接口 24a由無線局域網(wǎng)-接口(WLAN-接口)形成。但是原則上也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他無線接口。但是此外或者替代地，也可以考慮，所述接口 24a由有線接口或者由驅動器接口形成或者具有另一附加的接口。所述控制和調(diào)節(jié)單元32a此外具有控制系統(tǒng)36a。所述控制系統(tǒng)36a設置用于處理所述工作區(qū)域的地圖。為此，所述控制系統(tǒng)36a設置用于讀出或者解析所述地圖或者儲存在所述存儲器單元34a上的地圖的數(shù)據(jù)。所述控制系統(tǒng)36a在所述控制和調(diào)節(jié)單元32a的處理器上實施。此外，所述控制和調(diào)節(jié)單元32a具有輸出單元42a，通過所述輸出單元能夠將信息發(fā)送給操作者48a。所述輸出單元42a由顯示器構成(圖2)。
[0027]此外，所述自主式服務機器人10a具有傳感器單元38a。所述傳感器單元38a設置用于探測意外的障礙。所述傳感器單元38a設置用于，在探測到意外的障礙時發(fā)射信號到所述控制和調(diào)節(jié)單元32a上，所述控制和調(diào)節(jié)單元32a設置用于將所述意外的障礙的位置存儲在所述工作區(qū)域的地圖上。所述傳感器單元38a基本上設置在所述自主式服務機器人10a的殼體40a內(nèi)部。沿著所述自主式服務機器人10a的行駛方向44a觀察，所述傳感器單元38a設置在所述自主式服務機器人10a的前部區(qū)域中。此外，所述傳感器單元38a大約平行于所述行駛方向44a地朝前對準。此外，所述傳感器單元38a由光學傳感器構成。所述傳感器單元38a由攝影機構成。但是原則上也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他傳感器單元38a的構型。此外，原則上還可以考慮，所述自主式服務機器人10a具有至少一個另外的傳感器單元(圖2)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的方法設置用于對所述自主式服務機器人10a的工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測。所述方法借助于采集單元12a、借助于生成單元14a并且借助于自主式服務機器人10a進行。所述采集單元12a由照相機構成。但是原則上也可以考慮，所述采集單元12a由本領域專業(yè)人員認為有意義的其他儀器或者儀器的一部分構成，例如特別是由手機、由智能手機或者由攝像機構成，或者所述采集單元12a是其他儀器的一部分。所述采集單元12a構造為不依賴于所述自主式服務機器人10a。所述采集單元12a完全與所述自主式服務機器人10a分開并且能夠由商業(yè)上常用的采集單元、例如特別是商業(yè)上常用的照相機構成。所述生成單元14a由電腦構成。但是原則上也可以考慮,所述生成單元14a由本領域專業(yè)人員認為有意義的其他儀器或者儀器的一部分構成。在所述方法中，在第一方法步驟16a，16a’中通過所述采集單元12a采集所述工作區(qū)域的多個可視媒體文件。所述方法的第一方法步驟16a，16a’在所述自主式服務機器人10a的工作運行之前進行。所述方法的第一方法步驟16a，16a’在首次啟動之前、也就是在所述自主式服務機器人10a的首次行駛之前進行。所述可視媒體文件由圖像文件或者由視頻文件構成。在所述第一方法步驟的第一變形方案16a中，由所述工作區(qū)域采集圖像文件。在所述第一方法步驟的第二變形方案16a’中，由所述工作區(qū)域采集視頻文件。緊接著，將虛擬媒體文件從所述采集單元12a傳遞到所述生成單元14a上(圖1)。
[0029]在第二方法步驟18a中，通過所述生成單元14a基于所述可視媒體文件生成所述工作區(qū)域的地圖。所述生成借助于軟件在使用所述虛擬媒體文件的情況下進行。所述生成借助于圖像處理算法進行。所述生成借助于光束平差、結構運動和可視的即時定位和地圖構建SLAM進行。但是原則上也可以考慮本領域專業(yè)人員認為有意義的其他圖像處理算法或者上述圖像處理算法的僅僅一部分。對所述生成單元14a替代或者附加地，所述地圖的生成也能夠至少部分地通過因特網(wǎng)連接被擴展到服務器46a上和/或借助于因特網(wǎng)應用進行。但是原則上也可以考慮，所述生成單元14a由服務器46a或者服務器46a的一部分構成并且所述采集單元12a將所述媒體文件直接傳遞到所述服務器46a上。緊接著，在另一方法步驟20a中，通過所述生成單元14a在所述工作區(qū)域的所述地圖中確定所述工作區(qū)域的邊界。所述邊界在此基于邏輯界限來確定。在此，地區(qū)內(nèi)的障礙和嚴重的傾斜被用作邏輯界限。一旦所述自主式服務機器人10a的所述地區(qū)變的太陡，則由所述生成單元14a自動地劃出一條邊界。此外，圍繞障礙或者在障礙上(例如樓梯、樹木、樹籬等等)自動地劃出邊界(圖1)。
[0030]在確定所述工作區(qū)域的邊界之后，具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的地圖通過所述生成單元14a釋放，以通過操作者48a進行加工。被釋放的具有邊界的地圖能夠由操作者48a在另一方法步驟50a中加工。在此直接在所述生成單元14a上進行加工。具有邊界的所述地圖在此通過顯示屏輸出給操作者48a并且能夠被任意地改變。但是原則上也可以考慮，在加工時區(qū)分操作者的不同的授權等級。在此，特別是可以考慮，只能是經(jīng)過授權的服務人員能夠加工所述地圖本身并且最終用戶只被允許加工所述邊界(圖1)。
[0031]在通過所述操作者48a加工所述地圖之后，在另一方法步驟52a中附加地通過所述生成單元14a對所述工作區(qū)域的所述地圖進行分區(qū)。在此，所述工作區(qū)域被劃分成不同的部分工作區(qū)域。在此通過所述生成單元14a給所述部分工作區(qū)域配置不同的優(yōu)先級以及不同的重復頻率。原則上，所述優(yōu)先級的確定以及所述重復頻率的確定特別是也能夠由所述操作者48a進行。此外，在所述方法步驟52a中通過所述生成單元14a確定所述自主式服務機器人1a的優(yōu)選軌跡。所述優(yōu)選軌跡在此預先確定所述自主式服務機器人1a運行的運動路徑。但是原則上也可以考慮，所述生成單元14a僅僅在所述自主式服務機器人1a的所述地圖中生成虛擬的輔助線。所述虛擬的輔助線在此可以在特別高效的加工方面支持所述自主式服務機器人10a。此外，能夠在所述虛擬的輔助線中考慮操作者愿望，所述操作者愿望不能夠在所述自主式服務機器人1a上直接被輸入(圖1)。
[0032]緊接著，在另一方法步驟22a中將具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的所述地圖通過所述自主式服務機器人1a的所述接口 24a傳遞到所述自主式服務機器人1a上。通過所述自主式服務機器人1a的所述接口 24a將具有所述邊界的所述地圖直接保存在所述自主式服務機器人1a的所述存儲器單元34a上。此外或者替代地，原則上也可以考慮，將具有所述邊界的所述地圖通過所述接口 24a傳遞到所述服務器46a上或者一個服務器上并且在那兒被保存。由此，所述地圖特別是也可以供其他自主式服務機器人1a使用。此外，由此也可以使得所述存儲器單元34a的儲存量保持很小。所述自主式服務機器人1a的所述接口 24a在此可以通過花園建筑物的無線局域網(wǎng)(WLAN-網(wǎng))與因特網(wǎng)連接。此外可以考慮，通過持久的因特網(wǎng)連接，所述自主式服務機器人1a通過所述服務器46a不斷地獲得新的信息，例如天氣信息，以便特別高效地工作。所述服務器46a也在此可以不斷地修改和改進所述地圖、所述邊界或者所述優(yōu)選軌跡。附加地，所述自主式服務機器人1a能夠通過所述因特網(wǎng)獲得其他儀器的信息，例如在花園中的或者周圍環(huán)境的周圍環(huán)境傳感器、雨水傳感器或者人物識別的信息。在所述地圖被儲存在所述存儲器單元34a上之后，所述自主式服務機器人1a開始運行。在運行開始之后，所述自主式服務機器人1a在首次啟動時在另一方法步驟26a中根據(jù)所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖在工作區(qū)域中定位。在此通過所述自主式服務機器人1a的所述傳感器單元38a進行定位。所述自主式服務機器人1a在此利用所述存儲器單元34a上的地圖數(shù)據(jù)補償所述傳感器單元38a的當前數(shù)據(jù)，以便由此自己定位(圖1)。
[0033]在定位之后，所述自主式服務機器人1a開始正常運行54a。在所述正常運行54a期間，導航軟件確保所述自主式服務機器人1a不離開通過具有邊界的地圖定義的工作區(qū)域。為此，所述自主式服務機器人1a不斷地確定其在所述地圖上的位置。假如在所述正常運行54a期間發(fā)現(xiàn)所述工作區(qū)域改變，則在所述方法中啟動另一方法步驟28a，在所述另一方法步驟中通過所述自主式服務機器人1a自動地調(diào)整所述工作區(qū)域的地圖。假如通過所述傳感器單元38a發(fā)現(xiàn)所述工作區(qū)域的改變，例如新的障礙，則所述自主式服務機器人1a的存儲器單元34a上的地圖自動地通過所述自主式服務機器人1a適應所述改變。但是原則上也可以考慮，在發(fā)現(xiàn)所述工作區(qū)域改變時，如虛線所示的，在所述正常運行54a期間在另一方法步驟30a中通過所述自主式服務機器人1a自動地給操作者48a輸出一個信號用于重新制訂所述至少一個工作區(qū)域的地圖。所述信號在此通過所述自主式服務機器人1a的輸出單元42a輸出給操作者48a。操作者48a然后在此能夠在另一方法步驟56a中決定，他是否能夠簡單地移開所述障礙或者想要重新進行制訂地圖。特別是在所述工作區(qū)域相對于所述地圖的偏差大時，重新制訂地圖是有意義的或者甚至是必要的(圖1)。
[0034]在所述圖3-5中示出了本發(fā)明的另外兩個實施例。下面的說明和附圖基本上限于在所述實施例之間的不同，其中，關于標記相同的構件，特別是關于具有相同標號的構件，基本上也能夠參考其他的實施例的，特別是圖1和圖2的附圖和/或說明。為了區(qū)分所述實施例，所述字母a被放在在所述圖1和圖2中的實施例的標號后。在圖3-5的實施例中，所述字母a被字母b和c代替。
[0035]圖3示出了借助于采集和生成儀器58b和借助于自主式服務機器人1b的替代的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程示意圖。所述采集和生成儀器58b具有采集單元12b和生成單元14b。所述采集和生成儀器58b由智能手機構成。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的方法設置用于對所述自主式服務機器人1b的工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測。所述方法借助于采集單元12b、借助于生成單元14b和借助于所述自主式服務機器人1b進行。所述采集單元12b和所述生成單元14b在此形成所述采集和生成儀器58b的一部分。所述采集單元12b由所述采集和生成儀器58b的被裝入的攝影機構成。所述生成單元14b由所述采集和生成儀器58b的運算單元的一部分構成。所述采集和生成儀器58b不依賴于所述自主式服務機器人1b地構造。所述采集和生成儀器58b完全與所述自主式服務機器人1b分開地構造并且能夠由商業(yè)上常用的智能手機構成，在所述智能手機上僅僅安裝一個特別的應用。在所述方法中，在第一方法步驟16b，16b’中通過所述采集單元12b采集所述工作區(qū)域的多個可視媒體文件。通過將所述采集和生成儀器58b構造成智能手機，原則上可以考慮，對于每個可視媒體文件，除了所述媒體文件本身之外例如還可以存儲所述采集單元12b在采集期間的傾斜角和/或所述采集單元12b在采集期間的準確位置和/或所述采集單元12b在采集期間相對于上一個采集的相對位置。在此，特別是可以使用所述采集和生成儀器58b的已經(jīng)存在的傳感器，例如特別是傾斜傳感器，加速傳感器，旋轉率傳感器和/或GPS接收器。這些附加的數(shù)據(jù)特別是能夠在生成所述地圖時被使用，以便實現(xiàn)特別高的精度。所述方法的第一方法步驟16b，16b’在所述自主式服務機器人1b的工作運行之前進行。所述方法的第一方法步驟16b，16b’在首次啟動之前、也就是在所述自主式服務機器人1b的第一次行駛之前進行。在第二方法步驟18b中，通過所述生成單元14b基于所述可視媒體文件生成所述工作區(qū)域的地圖。所述可視媒體文件在此由所述生成單元14b直接進一步處理。所述生成借助于安裝在所述采集和生成儀器58b上的軟件在使用虛擬媒體文件的情況下進行。所述生成借助于圖像處理算法進行。所述生成借助于光束平差、結構運動和可視的即時定位和地圖構建SLAM進行。緊接著，在另一方法步驟20b中通過所述生成單元14b在所述工作區(qū)域的所述地圖中確定所述工作區(qū)域的邊界。
[0037]在確定所述工作區(qū)域的邊界之后，具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的所述地圖通過所述生成單元14b釋放以便通過操作者48b加工。在操作者48b加工所述地圖之后，在另一方法步驟52b中附加地通過所述生成單元14b進行所述工作區(qū)域的所述地圖的分區(qū)。此外，在所述方法步驟52b中，通過所述生成單元14b確定所述自主式服務機器人1b的優(yōu)選軌跡。
[0038]在另一方法步驟22b中，具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的所述地圖通過所述自主式服務機器人1b的所述接口 24b傳遞到所述自主式服務機器人1b上。通過所述自主式服務機器人1b的所述接口 24b，具有所述邊界的所述地圖直接被保存在所述自主式服務機器人1b的所述存儲器單元34b上。在所述地圖被儲存在所述存儲器單元34b上之后，所述自主式服務機器人1b開始運行。在運行開始之后所述自主式服務機器人1b在首次啟動時在另一方法步驟26b中根據(jù)所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖在工作區(qū)域中定位。在定位之后，所述自主式服務機器人1b開始正常運行54b。假如在所述正常運行54b期間發(fā)現(xiàn)所述工作區(qū)域的改變，則在所述方法中啟動另一方法步驟28b，在該另一方法步驟中，通過所述自主式服務機器人1b自動地調(diào)整所述工作區(qū)域的所述地圖。
[0039]圖4示出了借助于采集單元12c和借助于自主式服務機器人1c的另一替代的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程示意圖。
[0040]所述自主式服務機器人1c由自主式草坪修剪機構成。所述自主式服務機器人1c具有控制和調(diào)節(jié)單元32c。所述控制和調(diào)節(jié)單元32c具有存儲器單元34c和接口 24c。所述控制和調(diào)節(jié)單元32c的所述接口 24c設置用于將工作區(qū)域的在外部產(chǎn)生的可視媒體文件傳遞到所述存儲器單元34c上。此外，所述控制和調(diào)節(jié)單元32c具有控制系統(tǒng)36c。此外，所述自主式服務機器人1c具有生成單元14c。所述生成單元14c由運算單元構成。所述生成單元14c設置在所述自主式服務機器人1c的殼體40c中。原則上可以考慮，所述自主式服務機器人1c附加地具有采集單元12c。所述采集單元12c能夠被集成在所述自主式服務機器人1c的所述殼體40c中。由此，特別是可以將結構組件的數(shù)量保持很少。此夕卜，所述自主式服務機器人1a具有傳感器單元38a (圖5)。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的方法設置用于對所述自主式服務機器人1c的工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測。所述方法借助于采集單元12c、借助于生成單元14c和借助于所述自主式服務機器人1c進行。所述采集單元12c由照相機構成。所述采集單元12c構造為不依賴于所述自主式服務機器人10c。所述采集單元12c完全與所述自主式服務機器人1c分開并且能夠由商業(yè)上常用的采集單元、例如特別是商業(yè)上常用的照相機構成。所述生成單元14c形成所述自主式服務機器人1c的一部分。在所述方法中，在第一方法步驟16c，16c’中通過所述采集單元12c采集所述工作區(qū)域的多個可視媒體文件。所述方法的第一方法步驟16c，16c’在所述自主式服務機器人1c的工作運行之前進行。所述方法的第一方法步驟16c，16c’在首次啟動之前、也就是在所述自主式服務機器人1c的第一次行駛之前進行。
[0042]緊接著，在另一方法步驟22c中將具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的所述可視媒體文件通過所述自主式服務機器人1c的所述接口 24c傳遞到所述自主式服務機器人1c上。通過所述自主式服務機器人1c的所述接口 24c，所述可視媒體文件被保存在所述自主式服務機器人1c的所述存儲器單元34c上，在那兒所述可視媒體文件能夠被所述生成單元14c調(diào)用。
[0043]在第二方法步驟18c中，通過所述自主式服務機器人1c的所述生成單元14c基于所述可視媒體文件生成所述工作區(qū)域的地圖。所述生成借助于軟件在使用虛擬媒體文件的情況下進行。所述生成借助于圖像處理算法進行。所述生成借助于光束平差、結構運動和可視的即時定位和地圖構建SLAM進行。緊接著，在另一方法步驟20c中通過所述生成單元14c在所述工作區(qū)域的所述地圖中確定所述工作區(qū)域的邊界。
[0044]在確定所述工作區(qū)域的邊界之后，具有所述工作區(qū)域的邊界的所述工作區(qū)域的所述地圖通過所述生成單元14c釋放以便通過操作者48c加工。被釋放具有所述邊界的所述地圖能夠被操作者48c在另一方法步驟50c中加工。在此直接在所述生成單元14c上或者直接在所述自主式服務機器人1c上進行加工。具有邊界的所述地圖在此通過輸出單元42c輸出并且能夠在那兒被加工。在操作者48c加工所述地圖之后，具有邊界的所述地圖被儲存在所述存儲器單元34c上。此外或替代地，原則上可以考慮，具有邊界的所述地圖通過所述接口 24c被傳遞到一個服務器46c上或者另一個服務器上并且在那兒被保存。由此，所述地圖特別是也能夠供其他自主式服務機器人1c使用。此外，由此可以將所述存儲器單元34c的儲存量保持很小。所述自主式服務機器人1c的所述接口 24c在此可以通過花園建筑物的無線局域網(wǎng)(WLAN-網(wǎng))與因特網(wǎng)連接。
[0045]在所述地圖被儲存在所述存儲器單元34c上之后，所述自主式服務機器人1c開始運行。在運行開始之后，所述自主式服務機器人1c在首次啟動時在另一方法步驟26c中根據(jù)所述至少一個工作區(qū)域的所述地圖在工作區(qū)域中定位。在定位之后，所述自主式服務機器人1c開始正常運行54c。假如在所述正常運行54c期間發(fā)現(xiàn)所述工作區(qū)域的改變，則在所述方法中啟動另一方法步驟28c，在所述另一方法步驟中通過所述自主式服務機器人1c自動地調(diào)整所述工作區(qū)域的所述地圖。
【權利要求】
1.一種用于借助于至少一個采集單元(12a ；12b ；12c)和生成單元(14a ；14b ；14c)對自主式服務機器人(10a;10b;10c);特別是自主式草坪修剪機的至少一個工作區(qū)域進行工作區(qū)域檢測的方法，其中，在第一方法步驟(16a ;16a’ ；16b ;16b’ ；16c ;16c’ )中在所述自主式服務機器人(10a ；10b ；10c)的工作運行之前通過所述至少一個采集單元(12a ；12b ；12c)采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件并且在第二方法步驟(18a;18b ；18c)中通過所述生成單元(14a ；14b ；14c)基于所述至少一個可視媒體文件生成所述至少一個工作區(qū)域的地圖。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一方法步驟(16a;16a’；16b ；16b’；16c;16c’)中在所述自主式服務機器人(10a;10b;10c)的首次啟動之前通過所述采集單元(12a ；12b ；12c)采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一方法步驟(16a;16a’；16b;16b’；16c;16c’)中在所述自主式服務機器人(10a；10b ；10c)的工作運行之前通過所述至少一個不依賴于所述自主式服務機器人(10a;10b;10C)的采集單元(12a;12b;12c)采集所述至少一個工作區(qū)域的至少一個可視媒體文件。
4.根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法，其特征在于另一方法步驟(20a;20b;20c)，在所述另一方法步驟中，通過所述生成單元(14a ；14b ；14c)在所述至少一個工作區(qū)域的地圖中確定所述至少一個工作區(qū)域的邊界。
5.根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述至少一個工作區(qū)域的地圖和/或所述至少一個工作區(qū)域的邊界通過所述生成單元(14a ；14b ；14c)釋放以進行加工。
6.根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法，其特征在于另一方法步驟(22a;22b;22c)，在所述另一方法步驟中，所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個媒體文件和/或所述至少一個工作區(qū)域的地圖和/或所述至少一個工作區(qū)域的邊界通過所述自主式服務機器人(10a ；10b ；10c)的接口 (24a ；24b ；24c)傳遞到所述自主式服務機器人(10a ；10b ；10c)上。
7.根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法，其特征在于另一方法步驟(26a;26b;26c)，在所述另一方法步驟中所述自主式服務機器人(10a;10b ；10c)根據(jù)所述至少一個工作區(qū)域的地圖在工作區(qū)域中定位。
8.根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法，其特征在于另一方法步驟(28a;28b;28c)，在所述另一方法步驟中在發(fā)現(xiàn)所述至少一個工作區(qū)域改變時通過所述自主式服務機器人(10a ；10b ；10c)自動地調(diào)整所述至少一個工作區(qū)域的地圖。
9.根據(jù)權利要求2-7任一項所述的方法，其特征在于另一方法步驟(30a；30b ；30c)，在所述另一方法步驟中在發(fā)現(xiàn)所述至少一個工作區(qū)域改變時通過所述自主式服務機器人(10a ；10b ；10c)自動地向操作者發(fā)送信號用于重新建立所述至少一個工作區(qū)域的地圖。
10.一種自主式服務機器人，特別是自主式草坪修剪機，用于執(zhí)行至少根據(jù)上述權利要求任一項所述的方法。
11.根據(jù)權利要求10所述的自主式服務機器人，其特征在于至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元(32a ；32b ；32c)，所述至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元具有至少一個存儲器單元(34a ；34b ；34c)和至少一個接口(24a ；24b ;24c)，所述至少一個接口設置用于將至少一個工作區(qū)域的至少一個在外部產(chǎn)生的地圖傳遞到所述存儲器單元(34a ;34b ;34c)上。
12.根據(jù)權利要求11所述的自主式服務機器人，其特征在于，所述至少一個控制和/或調(diào)節(jié)單元(32a ；32b ；32c)具有至少一個控制系統(tǒng)(36a ；36b ;36c)，所述至少一個控制系統(tǒng)設置用于處理所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個地圖。
13.根據(jù)權利要求10-12任一項所述的服務機器人，其特征在于至少一個傳感器單元(38a ；38b ;38c)，所述至少一個傳感器單元設置用于探測意外的障礙。
14.根據(jù)權利要求13所述的自主式服務機器人，其特征在于，所述傳感器單元(38a;38b ；38c)設置用于，在探測到意外的障礙時，輸出信號到所述控制和/或調(diào)節(jié)單元(32a;32b ；32c)上，所述控制和/或調(diào)節(jié)單元設置用于將所述意外的障礙的位置儲存在所述至少一個工作區(qū)域的所述至少一個地圖上。
15.一種用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1-9任一項所述的方法的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有自主式服務機器人(10a ；10b ; 10c)，特別是根據(jù)權利要求10-14任一項所述的自主式服務機器人，并且具有采集單元(12a ；12b ；12c)和生成單元(14a ；14b ；14c)。
【文檔編號】G05D1/02GK104252176SQ201410301793
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2013年6月28日
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